土力学课件天然地基上浅基础设计

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1、8天然地基上浅基础设计学习目标：通过学习应掌握地基基础的设计原则、了解各类基础特点及埋深选定的原则；掌握基础底面积的确定方法，地基承载力确定方法；熟练掌握无筋扩展基础、墙下条形基础与柱下单独基础的设计方法。了解其它基础的简化设计要点。掌握减轻不均匀沉降的措施。8.1概述本章内容8.2浅基础的类型及材料8.3基础埋置深度的确定8.4基础底面尺寸的确定8.5刚性基础设计8.6墙下钢筋砼条形基础设计8.7钢筋砼柱下独立基础设计8.8钢筋砼柱下条形基础与十字交叉基础8.9高层建筑筏形基础设计要点8.10减小不均匀沉降的措施8.1概述地基

2、基础浅基础深基础天然地基人工地基天然地基：未经加固处理，能直接支承建筑物的地基；人工地基：若地基土层较软弱，建筑物的荷重又较大，地基的承载力和变形都不能满足设计要求时，通过人工加固处理的地基。浅基础：大多数建筑物基础的埋深不会很大（一般不大于5米），可以用普通开挖基坑和敞坑排水的方法修建。如条形基础、片筏基础和箱形（埋深小于等于宽度）等。深基础：如桩基、沉井和地下连续墙等。浅基础定义:埋入地层深度较浅，施工一般采用敞开挖基坑修筑的基础。浅基础在设计计算时可以忽略基础侧面土体对基础的影响，基础结构形式和施工方法也较简单。深基础埋入

3、地层较深，结构形式和施工方法较浅基础复杂，在设计计算时需考虑基础侧面土体的影响。浅基础特点:由于埋深浅，结构形式简单，施工方法简便，造价也较低，因此是建筑物最常用的基础类型。天然地基上浅基础设计的一般步骤为：选择基础的材料和类型；选择基础的埋置深度；确定地基承载力设计值；确定基础的底面尺寸；进行必要的地基验算(如变形，稳定性等)；进行基础的结构和构造设计；绘制基础施工图。地基基础设计应符合下列规定：所有建筑物的地基均应满足承载力计算的有关规定；甲、乙级建筑物，均应验算地基变形；丙级建筑物可不作变形验算。对经常受水平荷载作用的高层

4、建筑、高耸结构和挡土墙等，以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物，尚应验算其稳定性；当地下水埋藏较浅，存在地下室上浮问题时，尚应进行抗浮验算；所有建筑的基础设计应满足相应的《钢筋混凝土设计规范》及《砌体结构设计规范》等要求，保证基础有足够的强度、刚度和耐久性。8.2浅基础的类型及材料8.2.1无筋扩展基础(1)砖基础砖基础具有一定的抗压强度，但抗拉和抗剪强度较低，砖基础所用材料的最低强度等级按《砌体结构设计规范》规定，不得低于规范要求。砖基础具有取材容易、价格便宜、施工简单等特点，因此应用广泛。砖基底面以下一般做10cm垫层

5、，其剖面通常做成台阶式，俗称大放脚，常用形式有“二一间隔收”和“两皮一收”如图：砖基础砌筑工艺标准（601-1996）(2)毛石基础毛石是指未经加工凿平的石材，毛石基础应选用未经风化的硬质岩石砌筑而成。毛石和砂浆的强度等级应符合规范要求。毛石基础剖面形状有阶梯形和梯形。每阶高度一般为300～400mm，块石应竖砌、错缝，缝内砂浆应饱满，如图：(3)三合土基础三合土基础是由石灰、砂和骨料(碎石、碎砖或矿渣等)按体积比1:2:4～1:3:6配成，加人适量水拌和均匀后铺人槽内，每层虚铺约220mm，夯至150mm，分层夯实而成。三合土

6、基础在我国南方地区常用，一般用于地下水位较低的四层及四层以下民用建筑。其厚度不小于300mm，宽度不小于700mm，如图：(4)灰土基础灰土是用石灰和土料配制而成。石灰和土料的体积比一般为3：7或2：8，加适量水拌匀，然后铺人基槽内分层夯实，方法与三合土基本相同。问题：既然石灰不耐水，为什么由它配置的灰土或三合土却可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位？解答：石灰是氧化钙（生石灰）和氢氧化钙（消石灰）的统称。不论生石灰、消石灰，水化后和土壤中的二氧化硅或三氧化二铝以及三氧化二铁等物质结合，即可生成胶结体的硅酸钙、铝酸钙以及铁酸

7、钙，将土壤胶结起来，使灰土有较高的强度和抗水性。灰土逐渐硬化，增加了土壤颗粒间的附着强度。问题：既然石灰不耐水，为什么由它配置的灰土或三合土却可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位？解答：石灰是氧化钙（生石灰）和氢氧化钙（消石灰）的统称。不论生石灰、消石灰，水化后和土壤中的二氧化硅或三氧化二铝以及三氧化二铁等物质结合，即可生成胶结体的硅酸钙、铝酸钙以及铁酸钙，将土壤胶结起来，使灰土有较高的强度和抗水性。灰土逐渐硬化，增加了土壤颗粒间的附着强度。(5)混凝土和毛石混凝土基础混凝土基础的抗压强度、耐久性、抗冻性都较好，当荷载较大或

8、位于地下水位以下时，常采用混凝土基础，混凝土强度等级一般为CI5。为了节约水泥用量，降低造价，可在混凝土内渗入25％～30％的毛石，做成毛石混凝土基础。渗入的毛石尺寸不应大于300mm，且应冲洗干净。如下图：毛石8.2.2钢筋混凝土扩展基础钢筋扩展基础墙下钢筋混